Zucker-MRT könnte verwendet werden, um Krebs im Frühstadium zu erkennen

Eine neue Studie, die von Forschern der Johns Hopkins Medicine in Baltimore, MD, durchgeführt wurde, legt nahe, dass der Nachweis von Zuckermolekül-Biomarkern durch Magnetresonanztomographie die Biopsie effektiver machen kann.
Normale Zellen (links) haben viel mehr Zucker an Muzinen als Krebszellen (rechts). Mucin-gebundener Zucker erzeugt ein rotes MRT-Signal.
Bildnachweis: Johns Hopkins Medizin

Frühere Studien haben gezeigt, dass eine fein abgestimmte Magnetresonanztomographie (MRI) Glukose basierend auf der Art der Interaktion mit umgebenden Wassermolekülen erkennen kann. Obwohl früher Techniken zur Identifizierung von Glukose auf diese Weise verwendet wurden, mussten die Wissenschaftler injizierbare Farbstoffe verwenden, um Proteine ??auf der Außenseite von Zellen, die Zucker verloren haben, abzubilden.

In der neuen Studie - in der Zeitschrift veröffentlicht Naturkommunikationen - Das Johns Hopkins Team verglich MRI-Messungen von Proteinen - genannt Muzine - mit und ohne Zucker, um nach Signaländerungen zu suchen. Sie suchten dann nach diesem Signal in vier Arten von im Labor gewachsenen Krebszellen. Unter den Krebszellen fanden sie deutlich niedrigere Mengen an Mucin-gebundenen Zuckern als in normalen Zellen.

"Wir sind der Meinung, dass dies das erste Mal ist, dass Wissenschaftler einen Nutzen bei der Bildgebung von Zellschleim finden", sagt Jeff Bulte, PhD, Professor für Radiologie und Radiologie am Institut für Zelltechnologie an der Johns Hopkins University School of Medicine.

"Wenn Zellen krebsartig werden, schütten einige Proteine ??auf ihren äußeren Membranen Zuckermoleküle aus und werden weniger schleimig", erklärt er, "vielleicht weil sie enger zusammen gedrängt sind. Wenn wir die MRT auf Zucker eines bestimmten Proteins abstimmen, können wir das tun sehe den Unterschied zwischen normalen und Krebszellen. "

Der gesamte Tumor könnte durch Nachweis von Molekülen bereits im Körper abgebildet werden

"Der Vorteil des Nachweises eines Moleküls, das sich bereits im Körper befindet, ist, dass wir möglicherweise den gesamten Tumor abbilden können", sagt Xiaolei Song, PhD, der leitende Autor der Studie und ein wissenschaftlicher Mitarbeiter in Bultes Labor. "Bei injizierten Farbstoffen ist dies oft nicht möglich, da sie nur einen Teil des Tumors erreichen. Außerdem sind die Farbstoffe teuer."

Bisher wurde diese Technik nur in labormäßig kultivierten Zellen und Mäusen angewendet. Weitere Tests sind erforderlich, um den Wert der Technik bei der Krebsdiagnose von Menschen zu demonstrieren. Der nächste Schritt für das Team wird sein, zu versuchen, krebsartige von benignen Tumoren in lebenden Mäusen zu unterscheiden.

Wenn diese Tests erfolgreich sind, glauben die Forscher, dass die Technik verwendet werden könnte, um Krebs im Frühstadium zu erkennen oder die Reaktion der Chemotherapie zu überwachen. Die Methode kann auch nützlich sein, um zu gewährleisten, dass Biopsien den bösartigsten Teil eines Tumors abtasten - was einige Biopsien überflüssig macht.

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